Регулятор давления газа
Владельцы патента RU 2666077:
Общество с ограниченной ответственностью "Научно-исследовательский институт природных газов и газовых технологий - Газпром ВНИИГАЗ" (RU)
Регулятор давления газа включает исполнительный механизм, содержащий корпус, крышку, седло, опору седла, затвор и уплотнительные элементы. Седло и затвор устройства выполнены с сопрягаемыми ступенчатыми стенками, по поверхности которых расположены кольцевые проточки, уплотнительные элементы размещены на поверхностях кольцевых проточек, при этом ниже по потоку газа размещены разделительные стенки. Обеспечивается снижение уровня вибраций за счет устранения областей завихрения потока сжатого газа путем его разделения и профилирования. 3 ил.
Изобретение относится к технике автоматического регулирования технологических процессов и может быть использовано в газовой промышленности для регулирования давления газа на объектах газопроводного транспорта.
Из области техники известен регулятор давления газа, содержащий корпус с входным и выходным штуцерами, с расположенными в нем трубчатым затвором с мембранным чувствительным приводом и седлом. Торцевая поверхность неподвижного седла и внутренняя поверхность выходного штуцера выполнены с продольными пазами [см. патент РФ №2042174, G05D16/06, опубл. 20.08.1995].
Недостатком данного устройства является повышенный уровень вибраций при работе, обусловленный появлением областей завихрения потока сжатого газа, характеризуемых высоким уровнем кинетической энергии турбулентных пульсаций.
Известен регулятор давления, включающий исполнительный механизм, содержащий корпус, перфорированный вкладыш, подвижный затвор, расположенную на выходе газа проницаемую перегородку и размещенную в полости, образованной корпусом, вкладышем и перегородкой, набивку. Набивка выполнена из металлической проволочной сетки с диаметром проволоки не более 0,3 мм при коэффициенте объемного заполнения полости проволокой сетки не менее 0,04. Проницаемая перегородка выполнена из отдельных выгнутых по ходу газа прутков [см. патент РФ №2143721, G05D16/06, опубл. 27.12.1999].
Недостатками данного устройства являются низкая эксплуатационная надежность по причине быстрого загрязнения принятой проволочной набивки, а также низкая пропускная способность.
Наиболее близким по технической сущности к заявляемому устройству является регулятор давления газа (прямоточный РДУ), включающий задающий механизм, исполнительный механизм, содержащий корпус, затвор, возвратную пружину, мембранный привод, диск, шайбы, винт, прокладки, ребра, кожух [см. Регулятор давления газа прямого действия РДУ. Руководство по монтажу, наладке, эксплуатации и техническому обслуживанию // http://www.staroruspribor.ru/files/catalog/gallery/0/66/15.pdf].
Недостатком данного устройства является повышенный уровень вибраций при работе, обусловленный появлением областей завихрения потока сжатого газа, характеризуемых высоким уровнем кинетической энергии турбулентных пульсаций.
Задачей изобретения является создание устройства, позволяющего нивелировать недостатки аналогов и прототипа.
Техническим результатом изобретения является снижение уровня вибраций за счет устранения областей завихрения потока сжатого газа путем его разделения и профилирования.
Поставленная задача и технический результат в регуляторе давления газа, включающем исполнительный механизм, содержащий корпус, крышку, седло, опору седла, затвор и уплотнительные элементы, решается тем, что седло и затвор выполнены с сопрягаемыми ступенчатыми стенками, по поверхности которых расположены кольцевые проточки, уплотнительные элементы размещены на поверхностях кольцевых проточек, при этом ниже по потоку газа размещены разделительные стенки.
Регулятор давления газа поясняется с помощью графических материалов, где на фиг. 1 показана общая схема регулятора давления газа, на фиг. 2 - регулятор давления газа в положении закрыт, на фиг. 3 - регулятор давления газа в положении открыт.
Оборудование регулирования, а также привод затвора (не показаны) размещаются в корпусе клапана 1 и имеют стандартную для прямоточных регуляторов давления конструкцию.
Регулятор давления состоит из корпуса 1, крышки корпуса 2, в которой размещены седло клапана 3, опора седла клапана 4 и разделительные стенки 5. Седло клапана 3 представляет собой стальной усеченный пустотелый конус, внешняя поверхность которого выполнена гладкой, а внутренняя имеет ступенчатый профиль, формируемый последовательно размещенными кольцевыми проточками, имеющими вертикальные и горизонтальные плоскости. Для обеспечения перетока газа в стенке седла клапана 3 выполнены сквозные цилиндрические отверстия. Регулирование расхода газа выполняется за счет перемещения в осевом направлении затвора 6, выполненного в виде стального усеченного пустотелого конуса, внешняя стенка которого имеет ступенчатый профиль, формируемый по аналогии с внутренним профилем седла клапана 3, последовательно расположенными проточками, имеющими вертикальные и горизонтальные плоскости. Для обеспечения герметизации на вертикальных и горизонтальных плоскостях кольцевых проточек затвора 6 размещены уплотнительные элементы 7, выполненные из эластичного, стойкого к истиранию, материала. Для обеспечения перетока газа в стенке затвора 6 выполнены цилиндрические сквозные отверстия.
Регулятор давления газа работает следующим образом. В закрытом положении затвор 6 перемещается по оси вперед, упираясь вертикальными поверхностями кольцевых проточек в вертикальные поверхности кольцевых проточек седла клапана 3. При работе клапана, затвор 6 перемещается назад, при этом между вертикальными поверхностями кольцевых проточек затвора 6 и седла клапана 3 образуются зазоры, обеспечивающие переток газа. Расход газа определяется шириной зазоров.
В устройстве реализован принцип раздельного дросселирования газа через несколько регулирующих зазоров с последующим профилированием формируемых потоков сжатого газа с помощью разделительных стенок 5. Заявленное техническое решение обеспечивает стабилизацию потока газа за счет устранения областей завихрения потока сжатого газа.
Регулятор давления газа, включающий исполнительный механизм, содержащий корпус, крышку, седло, опору седла, затвор и уплотнительные элементы, отличающийся тем, что седло и затвор выполнены с сопрягаемыми ступенчатыми стенками, по поверхности которых расположены кольцевые проточки, уплотнительные элементы размещены на поверхностях кольцевых проточек, при этом ниже по потоку газа размещены разделительные стенки.
